Le dégazage par ultrasons est l'étape préparatoire essentielle requise pour garantir la validité des données de diffusion transdermique. En soumettant la solution de phase réceptrice (comme une solution saline tamponnée au phosphate) à un bain à ultrasons, vous éliminez de force les gaz dissous qui précipiteraient autrement hors de la solution pendant l'expérience.
Point clé à retenir Les gaz dissous se libèrent naturellement de la solution lorsqu'elle est chauffée ou agitée, formant des bulles à l'interface de la membrane. Le dégazage empêche ces bulles de bloquer physiquement le transport du médicament, garantissant ainsi que le taux de perméation mesuré reflète avec précision la cinétique du médicament plutôt que des erreurs expérimentales.
Le mécanisme de formation des bulles
Le rôle des différentiels de température
Les solutions réceptrices sont généralement préparées à température ambiante mais utilisées dans des cellules de diffusion chauffées à 32°C ou 37°C pour imiter la température de la peau ou du corps.
Lorsque la température de la solution augmente, la solubilité des gaz diminue, provoquant la libération de l'air dissous. Sans dégazage préalable, cet air se manifeste sous forme de bulles dans la cellule.
Impact de l'agitation mécanique
Les cellules de diffusion de Franz utilisent une barre d'agitation pour garantir que le fluide récepteur reste uniforme et maintient des conditions de saturation.
Cette agitation mécanique nécessaire peut déclencher davantage la nucléation des bulles d'air si la solution contient des niveaux élevés de gaz dissous.
Conséquences pour les données expérimentales
Obstruction du trajet de diffusion
Lorsque des bulles se forment, elles ont tendance à s'accumuler directement sous la membrane ou l'échantillon de peau.
Ces bulles créent une barrière physique, bloquant le trajet des molécules de médicament qui tentent de passer du compartiment donneur au fluide récepteur.
Réduction de la surface de diffusion effective
La précision des mesures de flux repose sur une surface de diffusion constante et connue.
Les bulles réduisent la surface de diffusion effective, ce qui signifie que la surface disponible pour le transport du médicament est plus petite que celle calculée.
Profils cinétiques faussés
Étant donné que le trajet de diffusion est bloqué et que la surface est réduite, la quantité de médicament atteignant le récepteur est artificiellement abaissée.
Cela conduit à des données cinétiques transdermiques inexactes, entraînant spécifiquement des taux de perméation qui apparaissent significativement plus bas que la réalité.
Comprendre les risques et les compromis
Le danger des microbulles
Un piège courant consiste à supposer que, comme vous ne pouvez pas voir de grosses bulles, le système est clair.
Des microbulles peuvent se former sous la membrane, invisibles à l'œil nu, mais suffisantes pour entraver le transport moléculaire et compromettre l'intégrité des données.
Complications du port d'échantillonnage
Bien que la principale préoccupation soit l'interface de la membrane, les gaz dissous peuvent également causer des problèmes au niveau du port d'échantillonnage.
La formation de bulles ici peut entraîner des déviations du volume d'échantillonnage, conduisant à des incohérences lors du retrait du fluide pour analyse.
Assurer l'intégrité des données dans les études de diffusion
Pour maximiser la fiabilité de vos expériences de cellules de diffusion de Franz, appliquez les directives suivantes :
- Si votre objectif principal est une mesure précise du flux : Assurez-vous qu'un dégazage par ultrasons complet est effectué immédiatement avant l'injection pour éviter une réduction de la surface effective.
- Si votre objectif principal est de réduire la variabilité expérimentale : Vérifiez que le milieu récepteur est dégazé pour éliminer la formation aléatoire de bulles qui provoque des valeurs aberrantes entre les cellules répliquées.
L'élimination des gaz dissous n'est pas simplement une formalité procédurale ; c'est une exigence fondamentale pour capturer les véritables taux de diffusion physiologiques.
Tableau récapitulatif :
| Facteur | Effet du gaz dissous | Impact sur les données expérimentales |
|---|---|---|
| Augmentation de la température | La solubilité des gaz diminue à 32°C-37°C | Crée des bulles qui bloquent la membrane |
| Agitation | Déclencheurs mécaniques de nucléation de gaz | Provoque des déviations d'échantillonnage et une instabilité |
| Trajet de diffusion | Les bulles forment une barrière physique | Réduit la surface de diffusion effective |
| Mesure du flux | Molécules de transport de médicaments bloquées | Conduit à des taux de perméation artificiellement bas |
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Références
- Syed Nisar Hussain Shah, G. Murtaza. Permeation Kinetics Studies of Physical Mixtures of Artemisinin in Polyvinylpyrrolidone. DOI: 10.14227/dt190412p6
Cet article est également basé sur des informations techniques de Enokon Base de Connaissances .
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